冰箱冰柜行业发泡剂技术选择[1]

冰箱冰柜行业HCFC 141b替代技术选择 南京红宝丽股份有限公司 主要内容 二 行业简述 三 行业发泡技术现状 四 行业发泡剂替代意向 五 环戊烷 HFC 245fa混合发泡技术前景 一 冰箱冰柜行业HCFC 141b淘汰背景 六 环戊烷 HFC 245fa混合发泡剂综合性能 七 总结 一 冰箱冰柜行业HCFC 141b淘汰背景 发达国家 发展中国家 中国 蒙特利尔议定书 2010年 2020年 2015年 2030年 泡沫行业 冰箱冰柜行业 二 行业简述 1 冰箱冷柜行业概述 冰箱行业的生产基本受季节性影响较大 旺季主要集中在每年的4月至9月 时间大概维持6个月左右 然后进入淡季 在年底前会有所反弹 基本呈现夏季较旺 冬季较淡的特点 相比冰箱行业而言 国内冰柜行业生产淡旺季特点并不明显 这主要是由于冰柜的消费群体和冰箱有所差异 冰箱基本以民用为主 冰柜则以商用为主 冰箱冷柜行业是中国聚氨酯硬泡消耗量最大的一个行业 其年总产量在世界上处于首位 2008年总产量约为5000万台 其中 冰柜产量1000万台 自2004年以来 产量年复合增长率达到13 2 行业地域分布 表12008年国内前十位冰箱企业产能 3 行业未来展望 从整个冰箱行业的发展来看 中国的冰箱行业虽是比较成熟的行业 但产能过剩较大 生产线开工率较低 随着大型冰箱企业的兼并重组与持续扩产 冰箱冰柜行业的产业集中度不断提高 将进一步挤压中小型企业生存空间 短期内 我国冰箱冰柜产品的出口形势难以根本好转 受惠于家电下乡和以旧换新政策的实施 2009年国内冰箱行业预计实现4 6 的增长 从未来我国冰箱的发展趋势来看 城市化向农村化转变 加大出口是我国冰箱产业唯一的出路 城市居民冰箱保有率接近95 以后冰箱消费主要是更新换代 而农村冰箱普及率只有20 不到 总需求在8000万台左右 所以农村冰箱保有率每上升10个百分点 就能拉动冰箱消费需求500万台左右 潜力十分巨大 三 行业发泡技术现状 冰箱冷柜行业是国内使用聚氨酯硬泡的龙头行业 生产规模大 行业集中度高 这使得冰箱冰柜企业在聚氨酯发泡工艺和技术上较为成熟 但该行业相关的技术标准不断的更新 特别是冰箱 冷柜的能耗等级越来越严 对聚氨酯的保温性能 工艺性能等方面的要求越来越高 冰箱 冰柜用HCFC 141b聚氨酯泡沫的芯密度为31 35kg m3 大企业基本采购不含发泡剂的组合料 在生产现场将组合料与发泡剂预混后进行发泡 中小企业倾向于直接采购预混发泡剂的组合料 自由发泡密度在22 25kg m3 在冰箱用组合料中 HC发泡剂的含量在10 15 左右 如使用HCFC 141b作发泡剂 其含量在20 25 左右 三 行业发泡技术现状 由于冰箱的行业规模大 产业集中度高 出口产品比例高 大型企业凭借其雄厚的资金技术优势在CFC 11替代时 出于成本 技术 市场多方面的考虑 很多就跨越HCFC直接选用了环戊烷或环 异戊烷作为替代品 另外 为了进一步提高能耗等级 一些企业开始生产环戊烷 HFC 245fa混合发泡的冰箱 但是 大量的中小企业及冰柜的生产 还在广泛的使用HCFC 141b作为发泡剂 这将是本行业完成ODS淘汰的关键和难点 四 行业发泡剂替代意向 调查显示 对现在使用HCFC 141b的冰箱 冷柜企业大都有意向选择戊烷作为替代品 有些企业已经开始或已经完成了这方面的改造 该行业大部分企业具有改造的动力 同时上游供应商相关技术和生产 戊烷预混 能力也初步具备 但企业改造所需的费用 包括设备和工艺等 是巨大的 特别是一些规模较大的企业 对HFC发泡剂 尤其是HFC 245fa 冰箱企业普遍比较关注 但HFC 245fa高昂的价格限制了它的推广和使用 五 环戊烷 HFC 245fa混合发泡技术前景 1 理想的替代发泡剂所具备特性 2 HFC 245fa与常用发泡剂性能比较 物理性能表2 毒性表3 可燃性表4 表2HFC 245fa与常用发泡剂性能 表3HFC 245fa与HCFC 141b毒性数据比较 表4HFC 245fa与常用发泡剂可燃性比较 2 HFC 245fa与常用发泡剂性能比较 1 HFC 245fa作为发泡剂 能给予泡沫更好的尺寸稳定性 在泡沫达到相同强度的要求下 使用或部分使用HFC 245fa发泡剂的泡沫可以密度更低 2 HFC 245fa的导热系数比CFC 11和HCFC 141b高 但比环戊烷的导热系数小 因此使用HFC 245fa的泡沫材料的保温性能 比CFC 11和HCFC 141b发泡的泡沫均要下降 但是比环戊烷泡沫具有更好的绝热性能 3 HFC 245fa是一种不可燃的液态氟烃 没有致燃的风险 对生产 运输 使用及其制品 都赋予良好的安全性 4 低毒性为生产操作人员提供良好的职业安全保障 结果 3 HFC 245fa作为冰箱发泡剂的工艺性能 3 HFC 245fa作为冰箱发泡剂的工艺性能 1 HFC 245fa的低沸点保障了发泡过程中良好的流动性和脱模性能 2 HFC 245fa发泡成型后具有良好的尺寸稳定性 除此以外 HFC 245fa还表现出与聚醚良好的相容性 组合料的良好的储存稳定性等 但是 纯HFC 245fa作为发泡剂 姑且不论它的低沸点带来的操作难度 容易发生的鼓泡现象及较为严重的表面气孔问题 就是它的高价格也让冰箱企业望而却步 环戊烷 HFC 245fa混合发泡则较好平衡了泡沫性能改善与成本控制的矛盾 为冰箱行业的HCFC 141b替代提供了一个备选方案 六 环戊烷 HFC 245fa混合发泡剂综合性能 1 戊烷 HFC及其混合发泡的气相导热性能 2 冰箱领域环戊烷 HFC 245fa混合发泡剂的成本效益分析 2 冰箱领域环戊烷 HFC 245fa混合发泡剂的成本效益分析 按目前平均每台冰箱使用泡沫7kg标准计算 完全使用戊烷发泡原料成本约为112元 改用环戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合发泡 即使不考虑泡沫用量的减少 通常可以有2 5 的下降 泡沫成本为122元 只比完全使用环戊烷发泡的泡沫成本高10元 台 此外 由于HFC 245fa不可燃 使用环戊烷 HFC 245fa混合发泡 不但不需要对冰箱发泡设备另行改造 而且还能提高冰箱企业生产的安全系数 进一步比较上述两种发泡剂冰箱的总成本 来探讨其经济效益 即性价比 这里总成本是指冰箱的生产成本和使用成本之和 即冰箱的社会成本 2 冰箱领域环戊烷 HFC 245fa混合发泡剂的成本效益分析 通过前面的分析 我们知道每台冰箱的生产成本环戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合发泡的比单纯以环戊烷作发泡剂的要高出10元 台 但在使用上 由于环戊烷 HFC 245fa型比纯粹环戊烷发泡型冰箱减少电耗6 10 以中间值8 计算 假设一台冰箱年耗电300度 则环戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合发泡的冰箱每年多节电24度 以0 50元 度的电价计算 相当于每年减少开支12元 也就是说 因部分使用HFC 245fa发泡导致的成本上升 10元 台 在一年内就能从节能上得到充分的补偿 国内冰箱目前的设计寿命一般为7年 实际使用寿命则在10年左右 以设计寿命7年计 每台环戊烷 HFC 245fa型冰箱在其使用期内将比纯粹环戊烷发泡冰箱节能84元 即社会成本因部分使用HFC 245fa发泡而降低了74元 台 经济上明显具有可行性 七 总结 1 我国的冰箱冷柜行业集中度高 已经形成四个集中产业群 主要企业已经完成HCFC 141b淘汰 现用发泡剂以环戊烷为主 2 行业内还没有完成HCFC 141b淘汰的企业以中小企业为主 它们的市场份额正被大企业快速挤占 此类企业大都有意向选择环戊烷作发泡剂替 完成HCFC 141b的淘汰 3 目前行业内未完成HCFC 141b淘汰的企业中 中小冰箱生产企业则倾向于采购预混环戊烷发泡剂的组合